酸奶生產(chǎn)過程控制教學(xué)提綱

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酸奶生產(chǎn)過程操縱

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電氣及自動化課程設(shè)計報告題目：酸奶生產(chǎn)過程操縱

學(xué)生姓名：

學(xué)生學(xué)號：

年級：

專業(yè)：

班級：

指導(dǎo)教師：

機械與電氣工程學(xué)院制

2022年5月

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酸奶生產(chǎn)過程操縱設(shè)計

機械與電氣工程學(xué)院自動化專業(yè)

1.課程設(shè)計的任務(wù)與要求

1.1課程設(shè)計的任務(wù)

（1）在了解酸奶生產(chǎn)的原理的前提下，運用剛剛學(xué)過的組態(tài)學(xué)識設(shè)計一組仿真設(shè)備，而且通過酸奶生產(chǎn)的操縱進一步了解各種組態(tài)王應(yīng)用的流程。

（2）由于組態(tài)軟件包括組合模擬裝置和仿真裝置，通過它可以進一步學(xué)習(xí)與掌管各種模擬與仿真裝置的原理與使用方法，實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合，鞏固測驗設(shè)計才能和動手操作才能。

（3）通過本次試驗是同學(xué)們對組態(tài)王軟件學(xué)識的整合和仿真設(shè)計才能的訓(xùn)練，并為后繼課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計打下確定的根基。

1.2課程設(shè)計的要求

（1）通過使用工控組態(tài)王軟件設(shè)計與仿真，設(shè)計出概括監(jiān)控設(shè)備，編譯出完整的程序，能夠?qū)崿F(xiàn)操縱監(jiān)控功能。

（2）熟諳工控組態(tài)王軟件的應(yīng)用。

（3）設(shè)計一個具有操縱和監(jiān)控的系統(tǒng)，能獨立完成整個系統(tǒng)的設(shè)計。

（4）用工控組態(tài)王軟件仿真實現(xiàn)酸奶生產(chǎn)操縱的功能。

2.酸奶生產(chǎn)操縱設(shè)計方案制定

2.1酸奶生產(chǎn)操縱設(shè)計的原理

酸奶生產(chǎn)是一個壓力、溫度、液位操縱系統(tǒng)，它以發(fā)酵罐位主回響器，概括過程就是把嶄新原牛奶和發(fā)酵劑參與混合罐，通過監(jiān)控混合罐的液位操縱原料的注入量，經(jīng)過攪拌充分混合注入到發(fā)酵罐，發(fā)酵完成后即可獲得成品酸奶。以組態(tài)王軟件學(xué)識位根基，設(shè)計一個功能相對完整的工程，即設(shè)計的工程相對獨立，自成系統(tǒng)，工程所包含的功能對比全面，能回響所設(shè)計系統(tǒng)的一些實際內(nèi)容。并且制作報警窗口、歷史實施曲線等使之能夠起到監(jiān)控的作用。

2.2酸奶生產(chǎn)操縱設(shè)計的技術(shù)方案

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收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除利用組態(tài)王軟件的仿真過程，建立新組態(tài)王工程分為以下幾個步驟：1.創(chuàng)造新工程2.定義設(shè)備3.定義變量4.定義畫面5.建立動畫連接6.編寫命令語言7.舉行運行系統(tǒng)的配置8保存工程并運行調(diào)試。這些是根本的仿真步驟，務(wù)必一環(huán)連著一環(huán)，任何地方出了問題，那么這個系統(tǒng)就無法正確的運行，根本的設(shè)計思路如上述步驟。組態(tài)王酸奶操縱和PLC設(shè)備連接框圖如下2.2（1）：

添加

圖2.2（1）組態(tài)王和PLC設(shè)備連接框圖

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3.酸奶生產(chǎn)操縱設(shè)計方案實施

3.1設(shè)計過程

3.1.1新建工程

首先新建一個工程，命名為：酸奶生產(chǎn)操縱，存儲路徑為：d：\download\酸奶生產(chǎn)操縱的組態(tài)。如下圖3.1.1(1)

圖3.1.1（1）新建工程存儲路徑

然后建立一個主畫面，如下3.1.1（2）所示：

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3.1.1（2）新畫面建立

3.1.2定義外部設(shè)備

在組態(tài)王工程欣賞器樹形目次中，在“設(shè)備”中選擇“COM1”選項，在右邊的工作區(qū)中展現(xiàn)了“新建”圖標(biāo)，雙擊圖標(biāo)，進入設(shè)備界面，選擇“仿真PLC”的“COM”項，如下圖。再單擊“下一步”，為仿真PLC設(shè)備取一個名稱。再單擊“下一步”，選擇設(shè)備連接的串口為COM1。直到結(jié)果一步，如下其次張圖片。

設(shè)備定義完成后，可以在COM1項下看到新建的設(shè)備“PLC1”

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圖3.1.2（1）定義外部設(shè)備收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除

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圖3.1.2（2）外部設(shè)備定義

3.1.3定義變量

（1）在組態(tài)王工程欣賞器樹形目次中，點擊“數(shù)據(jù)詞典”，在右邊的框中點擊“新建”，定義變量“原奶液位”，為內(nèi)存整型，初始值位100，最大值為1000，在點擊“確定”

（2）同理定義“發(fā)酵劑液位”和“成品奶液位”

（3）再定義三個內(nèi)存離散變量：原奶出料閥、發(fā)酵劑出料閥、成品奶出料閥。

（4）定義三個管道水流，分別為管道水流、管道水流1、管道水流2。都為內(nèi)存整型。

圖形分別如下

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圖3.1.3（1）原奶液位定義變量收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除

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圖3.1.3（2）操縱水流定義變量

3.1.4定義畫面

（1）如下圖3.1.4（1）所示，在“工具箱”找到“圖庫管理器”，添加四個“回響器”，三個適合的“閥門”，并寫著名稱。

（2）再利用文本，添加“酸奶生產(chǎn)監(jiān)控畫面”和各器件的名稱，在回響器下添加文本####。

（3）點擊“工具箱”里的“立體管道”，將各個器件聯(lián)系在一起構(gòu)成整體。

（4）全部添加完以后，點擊“全保存”。

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圖3.1.4（1）定義整體畫面

3.1.5建立動畫連接

（1）液位模式動畫設(shè)置，在畫面上雙擊“原奶罐”圖形，對話框設(shè)置如下圖3.1.5（1）：變量名選擇“\\本站點\原奶液位”；填充顏色為藍色；最小值：0，占據(jù)百分比：0；最大值：100，占據(jù)百分比：100。同理設(shè)置其他三個回響器的動畫連接。

（2）設(shè)置數(shù)字式動畫設(shè)置，如圖3.1.5（2）

（3）設(shè)置閥門動畫，如圖3.1.5（3）

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圖3.1.5（1）

圖3.1.5（2）收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除

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圖3.1.5（3）

3.1.6編寫命令語言在工程欣賞器的目次中，選擇“文件

|命令語言|應(yīng)用程序命令語言”，進入“應(yīng)用程序命令語言”對話框圖標(biāo)，雙擊，進入編寫命令語言，命令語言如下圖內(nèi)所示。

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3.1.7保存工程并運行調(diào)試

保存命令語言，進入主畫面全保存，再切換到VIEW，開啟運行畫面，結(jié)果如下圖3.1.7所示

圖3.1.7系統(tǒng)運行畫面

3.1.8舉行運行系統(tǒng)的配置

3.1.8.1實現(xiàn)畫面切換功能

（1）建立相關(guān)操縱畫面，分別為報警和事情畫面、實時趨勢曲線畫面、歷史趨

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收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除勢曲線畫面、XY控件畫面、實時數(shù)據(jù)報表畫面和歷史數(shù)據(jù)報表，與建立主畫面原理一樣，如下圖所示。

圖

3.1.8（1）報警和事情畫面

圖3.1.8（2）實時趨勢曲線

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圖3.1.8（

3）歷史趨勢曲線

圖3.1.8（4）XY控件畫面

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圖3.1.8（5）實時數(shù)據(jù)報表畫面

圖3.1.8（6）歷史數(shù)據(jù)報表

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（2）在主畫面選擇工具箱中的菜單工具，找出下面的對話框，將全體的畫面都添加進去。

（3）點擊命令語言，編輯命令語言

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（4）以上操作可實現(xiàn)畫面切換功能

3.2系統(tǒng)參數(shù)計算及元器件選擇

元器件包含以下三類：

1.回響器：原奶罐、發(fā)酵劑罐、成品奶罐、存儲罐。

2.操縱閥門：原奶出料閥、發(fā)酵劑出料閥、成品奶出料閥。

3.流水管道：流水管道、流水管道1、流水管道2。

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3.3酸奶生產(chǎn)操縱系統(tǒng)整體電路圖

4.酸奶生產(chǎn)操縱設(shè)計的仿真實現(xiàn)

4.1組態(tài)王軟件介紹

組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是新型的工業(yè)自動操縱系統(tǒng)，它以標(biāo)準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。

組態(tài)王kingview6.55是亞控科技根據(jù)當(dāng)前的自動化技術(shù)的進展趨勢，面向低端自動化市場及應(yīng)用，以實現(xiàn)企業(yè)一體化為目標(biāo)開發(fā)的一套產(chǎn)品。該產(chǎn)品以搭建戰(zhàn)略性工業(yè)應(yīng)用服務(wù)平臺為目標(biāo)，集成了對亞控科技自主研發(fā)的工業(yè)實時數(shù)據(jù)（KingHistorian）的支持，可以為企業(yè)供給一個對整個生產(chǎn)流程舉行數(shù)據(jù)匯總、分析及管理的有效平臺，使企業(yè)能夠?qū)崟r有效地獲取信息，實時地做出回響，以獲得最優(yōu)化的結(jié)果。

組態(tài)王保持了其早期版本功能強大、運行穩(wěn)定且使用便當(dāng)?shù)奶攸c，并根據(jù)國內(nèi)眾多用戶的反應(yīng)及觀法，對一些功能舉行了完善和擴展。組態(tài)王kingview6.55

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供給了豐富的、簡捷易用的配置界面，供給了大量的圖形元素和圖庫精靈，同時也為用戶創(chuàng)造圖庫精靈供給了簡樸易用的接口；該款產(chǎn)品的歷史曲線、報表及web發(fā)布功能舉行了大幅提升與提升，軟件的功能性和可用性有了很大的提高。

組態(tài)王在留存了原報表全體功能的根基上新增了報表向?qū)Чδ埽軌蛞越M態(tài)王的歷史庫或KingHistorian為數(shù)據(jù)源，快速建立所需的班報表、日報表、周報表、月報表、季報表和年報表。此外，還可以實現(xiàn)值的行列統(tǒng)計功能。

組態(tài)王在web發(fā)布方面取得新的突破，全新版的Web發(fā)布可以實現(xiàn)畫面發(fā)布，數(shù)據(jù)發(fā)布和OCX控件發(fā)布，同時留存了組態(tài)王Web的全體功能：IE欣賞客戶端可以獲得與組態(tài)王運行系統(tǒng)一致的監(jiān)控畫面，IE客戶端與Web服務(wù)器保持高效的數(shù)據(jù)同步，通過網(wǎng)絡(luò)您可以在任何地方獲得與Web服務(wù)器上一致的畫面和數(shù)據(jù)顯示、報表顯示、報警顯示等，同時可以便當(dāng)快捷的向工業(yè)現(xiàn)場發(fā)布操縱命令，實現(xiàn)實時操縱的功能。

組態(tài)王集成了對KingHistorian的支持，且支持數(shù)據(jù)同時存儲到組態(tài)王歷史庫和工業(yè)庫，極大地提高了組態(tài)王的數(shù)據(jù)存儲才能，能夠更好地得志大點數(shù)用戶對存儲容量和存儲速度的要求。KingHistorian是亞控新近推出的獨立開發(fā)的工業(yè)數(shù)據(jù)庫。具有單個服務(wù)器支持高達100萬點、256個并發(fā)客戶同時存儲和檢索數(shù)據(jù)、每秒檢索單個變量超過20,000條記錄的強大功能。能夠更好地得志高端客戶對存儲速度和存儲容量的要求，完全得志了客戶實時查看和檢索歷史運行數(shù)據(jù)的要求。

特點：它具有適應(yīng)性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為操縱層、監(jiān)控層、管理層三個層次布局。其中監(jiān)控層對下連接操縱層，對上連接納理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與操縱，且在自動操縱系統(tǒng)中完成上傳下達、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)舉行設(shè)計。組態(tài)軟件也為試驗者供給了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，便當(dāng)?shù)貥?gòu)成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示操縱設(shè)備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動程序和生動的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。

4.2酸奶生產(chǎn)操縱設(shè)計仿真實現(xiàn)

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在本次設(shè)計中，原奶罐和發(fā)酵劑罐各自通過原奶出料閥門、發(fā)酵劑出料閥門向混合罐里添加原奶和發(fā)酵劑，當(dāng)原奶液面和發(fā)酵劑液面>=50時，兩個閥門開啟，混合罐液面增加；當(dāng)原奶液面和發(fā)酵劑液面<=50時，這兩個閥門關(guān)閉，成品奶閥門自動開啟，混合罐開頭通過閥門往存儲罐里排混合液，直到混合液排完，閥門關(guān)閉，系統(tǒng)中斷運行。運行結(jié)果如下圖所示。

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4.3酸奶生產(chǎn)操縱設(shè)計系統(tǒng)測試

當(dāng)開頭運行主畫面時，系統(tǒng)跟命令語言預(yù)設(shè)的處境一樣，在50這個分界點發(fā)生了轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)運行正常，罐子內(nèi)部壓力符合液面的多少，在常溫下，回響器、閥門運行一切正常，液面數(shù)據(jù)符合運行規(guī)律，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動操縱的功能。

4.4酸奶生產(chǎn)操縱設(shè)計數(shù)據(jù)分析

通過系統(tǒng)能夠正常運行，還有主畫面的數(shù)據(jù)表達，符合我們設(shè)計這個測驗的設(shè)計要求，各項系統(tǒng)運行特別流暢，與我們的初衷一致。我們能夠根據(jù)這個系統(tǒng)來實現(xiàn)操縱酸奶生產(chǎn)過程。

5.總結(jié)及體會